hcpvt高聚光太陽能光伏發(fā)電及光熱系統(tǒng)技術(shù)-文庫吧
2025-06-28 20:39 本頁面
【正文】 域應用，離地面應用的商業(yè)化運行還有很大距離。為了降低光伏電池的發(fā)電成本，可采取的有效途徑之一就是研發(fā)和應用砷化鎵薄膜電池聚光發(fā)電系統(tǒng)。在獲得同樣輸出功率情況下，可以大大減少所需的砷化鉀薄膜電池面積。相當于用比較便宜的普通金屬、玻璃材料做成聚光器和支撐系統(tǒng)，來代替部分昂貴的砷化鎵薄膜電池。在這種聚光系統(tǒng)中，如果聚光率超過10倍以上，則系統(tǒng)只能利用直射陽光，因而必須采用跟蹤系統(tǒng)相互配合，才能充分發(fā)揮效能。在固定溫度下，光伏電池效率隨聚光率變化的一般趨勢是，在低聚光率時，電池效率隨聚光率的增加而增加，在高聚光率時，則隨聚光率的增加而降低。光伏電池在高聚光大電流下，其工作溫度的升高將導致效率的下降，因此，聚光跟蹤系統(tǒng)還需要配備有效的散熱設備?？紤]到系統(tǒng)的整體經(jīng)濟性，可以通過主動制冷方式，在對光伏電池快速散熱的同時，充分利用熱能生產(chǎn)熱水，最終實現(xiàn)實現(xiàn)太陽能光熱和光伏的綜合利用，以充分發(fā)揮整體效能。二、砷化鎵薄膜電池聚光跟蹤發(fā)電系統(tǒng)的組成部件 ㈠ 電池片1. 砷化鎵(GaAs)的發(fā)展?jié)摿ι榛墸℅aAs）半導體材料與傳統(tǒng)的硅材料相比，它具有很高的電子遷移率、寬禁帶、直接帶隙，消耗功率低的特性。因此，廣泛應用于高頻及無線通訊中制做IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應用于激光器、無線通信、光纖通信、移動通信、GPS全球?qū)Ш降阮I域。砷化鎵除在I C產(chǎn)品應用以外，也可加入其它元素改變能帶隙及其產(chǎn)生光電反應，達到所對應的光波波長，制作成光電元件。還可與太陽能結(jié)合制備砷化鎵太陽能電池。 作為通信、微電子以及光電子的基礎材料GaAs材料，世界上其晶體生長技術(shù)和器件制作技術(shù)已較成熟，其應用領域不斷擴大。其中，砷化鎵在WiMAX和WLAN應用市場上，將有明顯增幅，預計到2010年，市場需求近10億美元，增長23%。在砷化鎵太陽能電池上，也有部分要量產(chǎn)的企業(yè)。在砷化鎵微波元件需求上，可望再倍增，用于蜂窩回程通信的GaAs芯片市場2007年達到了峰期。未來砷化鎵發(fā)展勢必將與Si、GaN以及SiGe一同參與市場競爭。 砷化鎵集成電路，用半導體砷化鎵（GaAs）器件構(gòu)成的集成電路。構(gòu)成GaAs集成電路的器件主要有肖特基勢壘柵場效應管、高電子遷移率晶體管和異質(zhì)結(jié)雙極晶體管。20世紀70年代初，由于高質(zhì)量的GaAs外延材料和精細光刻工藝的突破，使GaAs集成電路的制作得到突破性進展。同硅材料相比，GaAs材料具備載流子遷移率高、襯底半絕緣以及禁帶較寬等特征，因此用它制成的集成電路具有頻率高、速度快、抗輻射能力強等優(yōu)點。它的缺點是材料缺陷較多，集成規(guī)模受到限制，成本較高。GaAs集成電路可分為模擬集成電路如單片微波集成電路和數(shù)字集成電路兩類。前者主要用于雷達、衛(wèi)星電視廣播、微波及毫米波通信等領域，后者主要用于超高速計算機及光纖通信等系統(tǒng)。2. GaAs電池片技術(shù)特點市場上的聚光光伏電池系統(tǒng)組件大部分仍采用單晶硅太陽能電池，基于砷化鎵基多結(jié)太陽能電池的產(chǎn)品在國際市場上剛剛嶄露頭角，尚未進入國內(nèi)市場。高效太陽能電池是聚光光伏、光熱綜合利用系統(tǒng)的核心部件。在500－1000倍的高倍聚光條件下，其芯片和模組制作工藝都與低倍聚光下不同，需要重新設計工藝條件。在適合高倍聚光的光伏電池工藝中應充分借鑒激光器、發(fā)光二極管等器件的先進設計方法。采用低成本、高熱穩(wěn)定性的不含金的合金作為IIIV聚光光伏電池頂部網(wǎng)格電極材料，通過優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)和制作工藝，在不改變電池外延結(jié)構(gòu)的條件下，開發(fā)出500至1000倍聚光下高效多結(jié)光伏電池低成本產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝，使光電轉(zhuǎn)換效率達到
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